复合材料的界面

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划复合材料的界面　　复合材料界面理论简介　　摘要：纤维复合材料作为先进材料，质量轻，强度高等特点使其在航空、航天、船舶、汽车等工程领域应用越来越发挥其重要性。随着复合材料应用领域的扩展，对材料性能提出了更高的要求。复合材料的性能取决于增强体纤维、树脂基体和界面性能，其中纤维和树脂之间的界面粘结力是一个重要因素。界面粘结强度，即纤维断裂处通过基体向纤维传递应力的能力，直接影响到复合材料的强度、韧性和破坏模式等宏观力学行为。因此，研究界面之间的相互作用，对

2、于界面的设计、预测有非常重要的作用。本文介绍了几种常见的几面之间的相互作用理论。关键词：界面；形成；相互作用理论；　　1界面简介　　复合材料是由两种或两种以上化学和物理性质不同的材料复合而成的，那么必然存在着异种材料的接触面，这个接触面就是界面。一般人们对复合材料界面的定义是，指基体与增强物之间化学成分有显著变化的、构成彼此结合的、能起载荷传递作用的微小区域。　　聚合物基复合材料界面的形成可以分成两个阶段：目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障

3、停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　第一阶段是基体与增强纤维的接触与浸润过程。增强纤维优先吸附能较多降低其表面能的组分，因此界面聚合物在结构上与聚合物基体是不同的。第二阶段是聚合物的固化阶段。聚合物通过物理的或化学的变化而固化，形成固定的界面层。　　2界面作用理论　　浸润性理论　　1963年，Zisman提出浸润性理论，认为浸润是形成界面的基本条件之一，若两相物质能实现完全浸润，则表面能较高的一相物体表面的物理吸附将大大超过另一相物体的内聚能强度，从而使两相物体具有良好的粘合强度。这种理论认为两相物体间的结合模

4、式属于机械互锁和浸润吸附。其中机械粘合是一种机械互锁现象，即在形成复合材料的两相相互接触过程中，若浸润性差，两相接触的只是一些点，接触面有限。若浸润性好，液相可扩展到另一相表面的坑凹中，因而两相接触面积大，结合紧密，产生机械锚合作用。而物理吸附主要为范德华力的作用。　　图1浸润与不浸润的界面目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　显然，聚合物基体对增强材料良好的

5、浸润性将有利于提高界面的复合强度，但浸润性不是界面粘接的唯一条件。例如，乙烯基硅烷的表面张力为/m，是不饱和聚酯的有效偶联剂；而乙基硅烷的表面张力与乙烯基硅烷相似，但对不饱和聚酯无效；氯丙基硅烷的表面张力为/m，溴苯基硅烷的表面张力为/m，它们的表面张力更大，但对不饱和聚酯无效。环氧树脂对新鲜的E玻纤表面浸润性良好，但粘接性却不好，界面耐水老化性也差；若用胺丙基硅烷处理E玻纤，对环氧树脂的浸润性下降，但界面的粘接性提高。因此，浸润性理论在许多复合材料界面现象的解释中，同样只对其中某些具有一定的指导意义。　　吸附理论　　吸附理论认为，粘合力主要是由聚合物基复合材

6、料体系的分子或原子在界面层相互吸附而产生的。聚合物分子与增强材料表面分子的相互作用过程有两个阶段。第一阶段是液体聚合物分子借助于布朗运动向增强材料表面扩散，使两者所有的极性基团或链节相互靠近。在此过程中，升温、施加接触压力、降低聚合物基体粘度等因素都有利于加强布朗运动。第二阶段是吸附力的产生，当胶粘剂分子与被粘物分子间的距离达到1～时，便产生相互吸引作用，并使分子间的距离进一步缩短到能够处于最稳定的状态。　　吸附理论正确地把粘合现象与分子间力的作用联系起来，粘合力的大小与聚合物基体极性有关，但最主要的是取决于聚合物基复合材料体系分子在接触区的稠密程度。　　扩散

7、理论目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　此理论由Borozncui等首先提出，认为高聚物的相互间粘结是由表面上的大分子相互扩散所致。如图2所示，两相的分子链互相扩散、渗透、缠结，形成了界面层。扩散过程与分子链的分子量、柔性、温度、溶剂、增塑剂等因素有关，如图3所示。界面体系的扩散作用和物质的溶解过程相类似，它们都是一种“混合”过程。扩散作用的结果导致模糊界面

8、的产生，甚至界面消失(如固体溶解于液体